Photoswitching mechanism of cyanine dyes.
Photoswitching mechanism of cyanine dyes.
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氰染料的照片处理机制。
DOI：
10.1021/ja904588g
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发表时间：
2009-12-30
影响因子：
15
通讯作者：
Zhuang, Xiaowei
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Dempsey, Graham T.;Bates, Mark;Kowtoniuk, Walter E.;Liu, David R.;Tsien, Roger Y.;Zhuang, Xiaowei
花青染料已被证明可以进行可逆光切换，其中荧光团可以在不同波长的照射下在荧光状态和暗状态之间切换。发生转换的光化学机制尚未阐明。在这项研究中，我们通过表征暗态形成的动力学以及暗态的光谱和结构特性来确定光开关的机制。切换到暗态的速率取决于溶液中伯硫醇的浓度和溶液pH，其定量方式与花青染料和电离硫醇在缀合之前形成相遇复合物一致。质谱分析表明，光转换产物是硫醇-花青加合物，其中硫醇与聚次甲基桥的共价连接破坏了染料的原始共轭 π 电子系统。
Cyanine dyes have been shown to undergo reversible photoswitching, where the fluorophore can be switched between a fluorescent state and a dark state upon illumination at different wavelengths. The photochemical mechanism by which switching occurs has yet to be elucidated. In this study, we have determined the mechanism of photoswitching by characterizing the kinetics of dark state formation and the spectral and structural properties of the dark state. The rate of switching to the dark state depends on the concentration of the primary thiol in the solution and the solution pH in a manner quantitatively consistent with the formation of an encounter complex between the cyanine dye and ionized thiol prior to their conjugation. Mass spectrometry suggests that the photoconversion product is a thiol−cyanine adduct in which covalent attachment of the thiol to the polymethine bridge disrupts the original conjugated π-electron system of the dye.
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